一种评价建筑物移位技术可靠性的方法
【专利摘要】一种评价建筑物移位技术可靠性的方法，包括以下步骤：采集基本建筑信息，并对该移位后建筑物的新永久基础数据与采集的实际数据比较，判断是否满足建筑物基础承载力强度的要求；并判断牵引及顶推力时的滚动摩擦系数是否满足需要；最后判断墙和柱托换加固体系的应力值是否满足强度需要。本发明的评价建筑物移位技术可靠性的方法完善了建筑物整体移位工程技术，从而为其在今后更广泛合理的应用提供了理论依据。
【专利说明】一种评价建筑物移位技术可靠性的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及建筑施工领域，具体涉及一种评价建筑物移位技术可靠性的方法。
【背景技术】
[0002]建筑物整体移位技术是一门新兴的边缘工程技术，它在我国目前的城市建设中已经有了广泛的应用，并表现出广泛的发展前景，但是与该技术广泛的工程应用现状相比，建筑物整体移位工程的设计方法和施工技术还十分缺乏，严重滞后于工程应用，这必将制约该技术更广泛合理的应用。
【发明内容】
[0003]为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种评价建筑物移位技术可靠性的方法。
[0004]本发明采用以下技术方案:
[0005]一种评价建筑物移位技术可靠性的方法，该建筑物移位技术是将托换加固梁体系、移位轨道及新永久基础顶面均施工成“整体抬升高度/移位距离”的上升坡度，对建筑物施加坡向牵引力，使之沿坡向移位至设计位置和标高，该评价可靠性的方法包括以下步骤:
[0006]I)采集以下基本建筑信息:
[0007]移位后建筑物的新永久基础数据和建筑物整体移位抬升过程中的实际牵引及顶推力；
[0008]2)对该建筑建立PKPM计算模型，通过PKPM模型倒算出的建筑物横纵墙整体竖向荷载，获取理论稳定的新永久基础数据，然后与实际采集的新永久基础数据进行比较，判断实际移位后建筑物的新永久基础数据是否满足建筑物基础承载力强度的要求；
[0009]3)确定建筑物在移位过程中的受力关系为
[0010]I\+T2 = G//+F
[0011]摩擦力F 为 F = KfG λ/R
[0012]其中
[0013]T1为牵引力，T2为顶推力，G为建筑物重力，α为坡度，F为摩擦力，f为建筑物移动过程中的滚动摩擦系数，K为阻力增大系数，R是移位设备的滚轮半径，且
[0014]Ga= G cosa
[0015]G" = G sina
[0016]KWf = RCT^T2-G sina )/KG cosa
[0017]利用采集的建筑物整体移位抬升过程中的实际牵引及顶推力代入上式，将计算得到的滚动摩擦系数与根据工程资料分析及实际经验获得的设计牵引及顶推力时取的滚动摩擦系数进行比较，判断是否满足强度需要；
[0018]4)墙托换加固体系采用整体式建模，模型建立采用solid45单元，即八节点三维结构实体单元，每个节点有三个自由度，即沿节点坐标系X，y，Z方向的平动；以横截面水平方向为X轴，竖直方向为Y轴，梁纵向方向为Z轴，一侧加固梁的下侧角点为原点建立模型；模型建立完成后，利用ansys软件经过下式计算得到有限元分析结果:
[0019]
【权利要求】
1.一种评价建筑物移位技术可靠性的方法，其特征在于，该建筑物移位技术是将托换加固梁体系、移位轨道及新永久基础顶面均施工成“整体抬升高度/移位距离”的上升坡度，对建筑物施加坡向牵引力，使之沿坡向移位至设计位置和标高，该评价可靠性的方法包括以下步骤: 1)采集以下基本建筑信息: 移位后建筑物的新永久基础数据和建筑物整体移位抬升过程中的实际牵引及顶推力； 2)对该建筑建立PKPM计算模型，通过PKPM模型导出的建筑物横纵墙整体竖向荷载，获取理论稳定的新永久基础数据，然后与实际采集的新永久基础数据进行比较，判断实际移位后建筑物的新永久基础数据是否满足建筑物基础承载力强度的要求； 3)确定建筑物在移位过程中的受力关系为
VT2 = G//+F 摩擦力F为F = KfG7v/R其中 T1为牵引力，T2为顶推力，G为建筑物重力，α为坡度，F为摩擦力，f为建筑物移动过程中的滚动摩擦系数，K为阻力增大系数，R是移位设备的滚轮半径，且
利用采集的建筑物整体移位抬升过程中的实际牵引及顶推力代入上式，将计算得到的滚动摩擦系数与根据工程资料分析及实际经验获得的设计牵引及顶推力时取的滚动摩擦系数进行比较，判断是否满足强度需要； 4)墙托换加固体系采用整体式建模，模型建立采用solid45单元，即八节点三维结构实体单元，每个节点有三个自由度，即沿节点坐标系X，y, z方向的平动；以横截面水平方向为X轴，竖直方向为Y轴，梁纵向方向为Z轴，一侧加固梁的下侧角点为原点建立模型；模型建立完成后，利用ansys软件经过下式计算得到有限元分析结果: 3r=Ec(1 + "Es_Ec
{EC ) 式中:互《 -钢筋混凝土折算弹性模量 Ec -混凝土弹性模量 Es -钢筋弹性模量 μ -配筋率 根据上式计算的结果，取墙托换加固模型的不同部位定义路径，查看模型不同部位具体的应力分布计算值，分别与混凝土的强度值进行比较，判断是否满足强度需要； 5)对柱托换加固体系中的混凝土部分模型建立采用solid45单元，对于受力钢筋采用Link8单元，Link8单元可用于模拟祐1架、斜拉索、连接及弹簧,三维Link8单元的两个节点具有三个方向的自由度(X、Y、Z)，单元可承受轴向的拉应力及压应力，对于复杂的箍筋区域的处理是将钢筋离散到混凝土当中，单元类型仍然采用solid45 ； 模型的荷载为托换加固体系中部混凝土柱所传来的上部结构的荷载，由PKPM模型换算出在完全荷载下中间被加固的柱体结构部分传下的荷载；对柱托换加固体系的轨道下部进行全约束；以横截面水平方向为X轴，竖直方向为Y轴，梁纵向方向为Z轴，以两个约束边的下角点为原点；模型建立完成后，利用ansys软件经过下式计算得到有限元分析结果:
根据上式计算的结果，取柱托换加固模型的不同部位定义路径，查看模型不同部位具体的应力分布值，分别与混凝土的强度值进行比较，判断是否满足强度需要。
2.根据权利要求1所述的评价建筑物移位技术可靠性的方法，其特征在于，步骤I)中新永久基础数据的采集可利用如下方法获得: 在新永久基础的平面建立坐标系，然后以该坐标系将新永久基础平面划分为30m*30m的若干个方格，在每个方格的中心点逐级施加合理的轴向压力和轴向上拔力，并设置位移传感器和力传感器，观测相应检测点随时间产生的沉降和上拔位移，根据荷载与位移的关系判定相应的点竖向抗压承载力和单桩竖向抗拔承载力，最后将所有点测得的值相加计算得到平均值，得到新永久基础的承载力。
3.根据权利要求1或2所述的评价建筑物移位技术可靠性的方法，其特征在于，步骤I)中建筑物整体移位抬升过程中的实际牵引及顶推力的采集可使用位移传感器和力传感器相结合来测定，一次同时检测受拉区与受压区两个施力点，且通过与传感器相连的应变仪读取数据，读数间隔为3秒钟。
4.根据权利要求3所述的评价建筑物移位技术可靠性的方法，其特征在于，K的取值为2.5~5.00
5.根据权利要求4所述的评价建筑物移位技术可靠性的方法，其特征在于，当移位设备的轨道与滚轮均为钢材时，K取2.5。
【文档编号】G06F17/50GK104200049SQ201410483355
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年9月22日 优先权日:2014年9月22日
【发明者】武宗良, 韩爱红, 郑惠军 申请人:华北水利水电大学